Теги для нашей библиотеки:

Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, рефераты на тему, сочинения, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое.


  Технология и эксплуатация САПР

Технология и эксплуатация САПР

Типовые проверочные задания по дисциплине

Технология и эксплуатация САПР

1 билет

1. Основные этапы технологии биполярных ИС.

Базовый процесс формирования биполярной интегральной схемы (ИС) может быть

показан на примере формирования интегрального транзистора. Исходным

материалом сослужит пластина Si с проводимостью p-типа. Последовательность

технологических операций следующая:

а) Очистка пластины;

б) окисление;

в) фотолитография (ФЛ) для создания скрытого коллектора;

г) диффузия для создания скрытого коллектора;

д) снятие оксида;

е) осаждение эпитаксиального слоя Si n-типа;

ж) повторное окисление;

з) ФЛ для проведения диффузии в изолирующую область и область базы;

и) диффузия для создания базы и изолирующих областей;

к) окисление и ФЛ для создания области эмиттера;

л) диффузия для создания области эмиттера и замыкающего кольца;

м) первая ФЛ для создания n+ контактных областей к коллектору и эмиттеру;

н) вторая ФЛ для создания базовых диффузионных областей под контакты;

о) металлизация Al;

п) ФЛ для создания контактов, вжигание Al;

р) металлизация и ФЛ для создания межсоединений;

с) тестирование, скрайбирование, сборка, герметизация.

2. Технология изготовления шаблонов электронно-лучевой литографии.

Разрешающая способность ФЛ достигла теоретического предела, равного

ширине линий 0,8-1 мкм. Для создания субмикронных размеров линий

необходимо переходить к другим методам облучения резистов, используя

другие длины волн излучения, например, электронами. Эти методы объединены

общим названием - элионная технология. Она позволяет расширить пределы ФЛ

за счет более высокой разрешающей способности. Используя присущую

электронно-лучевой литографии (ЭЛЛ) повышенную разрешающую способность

можно сразу изготовить эталонный шаблон (ЭШ) (с рабочими размерами ИС)

без обязательных для ФЛ операций фотоуменьшения. Последовательность

технологических операций при изготовлении ЭШ методами ЭЛЛ следующая:

- разработка топологии ИС на ЭВМ;

- преобразование информации в цифровую форму (занесение на магнитные

носители);

- передача информации на электронно-лучевой генератор

изображения;

- экспонирование электронным лучом электронрезиста;

- проявление;

- травление и снятие резиста.

При использовании ЭЛЛ сокращается время экспонирования, исключается ряд

критических операций, к примеру, многократное совмещение промежуточного

фотошаблона. ЭЛЛ позволяет формировать на одном шаблоне структуры с

различной топологией. Она обеспечивает меньшую плотность дефектов и

лучшую воспроизводимость ширины линий рисунка топологии ИС.

2 билет

1. Назначение и методы литографии.

_Литография .- процесс создания защитной маски, необходимой для локальной

обработки при формировании структуры ИС по планарной технологии. Литография

основана на свойствах стойкого к последующим технологическим воздействиям

материала - резиста, способного менять необратимо свои свойства под

воздействием облучения с определенной длиной волны. При этом слой резиста

наносят на поверхность, подвергающуюся локальной обработке, и облучают его

через специально предназначенный для этих целей шаблон. В результате

химической обработки при проявлении с отдельных участков резист удаляется,

а оставшийся на поверхности резист используют как маску.

В зависимости от длины волны 7l 0применяемого облучения различают

оптическую (фото) ( 7l 0=300-400нм), электронную ( 7l 0-0,1нм),

рентгеновскую ( 7l 0=0,1-1нм), ионно-лучевую ( 7l 0=0,05-0,1нм)

литографию.

2. Технология биполярных ИС с комбинированной изоляцией по этой

технологии обеспечивается формирование элементов ИС с изоляцией p-n-

переходом их горизонтальных участков и диэлектриком вертикальных боковых

областей (SiO 42 0и Si 43 0N 44 0).

Основными процессами этой технологии являются:

а) изопланарная технология;

б) эпипланарная;

в) полипланарная.

Рассмотрим изопланарный процесс. Он основан на использовании Si пластин с

тонким эпитаксиальным слоем, селективного термического окисления Si на

всю глубину эпитаксиального слоя вместо разделительной диффузии. При этом

используются специфические свойства Si 43 0N 44 0на первых стадиях

формирования структуры ИС. Эта технология позволяет создавать тонкие

базовые области и малые коллекторные области с оксидными боковыми

стенками, т.е. позволяет формировать структуры малых размеров и высокого

быстродействия. Последовательность формирования структуры ИС по одной

технологии следующая:

- наращивание на пластине Si p-типа с эпитаксиальным слоем n-типа и

скрытым n+ слоем слоя Si 43 0N 44 0;

- ФЛ окон по изолирующие области;

- травление эпитаксиального слоя Si;

- заполнение вытравленных канавок слоем SiO 42 0;

- удаление нитрида кремния;

- формирование в локальных областях кремния n типа транзисторных

структур.

3 билет

1. Металлизация полупроводниковых структур.

Металлизация - процесс создания внутрисхемных соединений. В

полупроводниковых ИС их выполняют с помощью тонких металлических пленок,

нанесенных на изолирующий слой оксида кремния. Чаще всего для металлизации

используется Al. Также используются Ni, Cr, Au.

Последовательность получения внутрисхемных соединений следующая:

- вскрытие окон в слое оксида под контакты;

- напыление сплошной пленки Al;

- нанесение фоторезиста;

- фотолитография;

- травление Al;

- удаление фоторезиста.

Затем пластина подвергается термообработке для получения

низкоомных контактов с Si.

2. Изоляция элементов ИС диффузией. Качество и процент

выхода годных ИС во многом определяется совершенством

методов изоляции, элементов и самих ИС друг от друга. Метод

изоляции определяет выбор технологического процесса

производства ИС.

Изоляция диффузией включает следующие основные

технологические методы:

а) разделительная диффузия;

б) коллекторно-изолирующая диффузия;

в) базовая изолирующая диффузия;

г) метод трех фотошаблонов;

д) метод двойной диффузии.

4 билет

1. Особенности САПР как объекта эксплуатационного обслуживания.

Основные особенности САПР как объекта эксплуатационного

обслуживания заключается в следующем [2].

Во-первых, САПР - это сложная техническая система.

Техническое обеспечение современных САПР представляет собой

совокупность аппаратных средств, включающих устройства

вычислительной техники и организационной техники, средства

передачи данных, измерительные и другие устройства. Эти

средства построены на различных принципах действия, имеют в

своем составе прецизионные устройства, включают огромное

количество элементов, в первую очередь электронных и

электромеханических, часто работают вблизи пределов

физических возможностей ( по способу передачи информации, по

плотности записи информации на носителях, по скорости

перемещения электромеханических узлов и т.д.) Наиболее

сложным устройством САПР является ЭВМ, что обусловливается

сложностью выполняемых ею функций обработки информации и

управления.

Во-вторых, САПР - это совокупность аппаратных и

программных средств, образующих неразделимый

программно-технический комплекс. Программное обеспечение

САПР включает программы общесистемного, базового и

прикладного программного обеспечения: операционные системы,

обслуживающие и проектирующие подсистемы в совокупности с

базами данных и базами знаний, подпрограммы выполнения

отдельных процедур. От правильного функционирования и

взаимодействия этих программ зависит не только результат

работы системы, но и ее работоспособность. Операционные

системы и некоторые проектирующие подсистемы современных

САПР, особенно с использованием баз данных, функционирующие

на принципах искусственного интеллекта, без преувеличения

можно считать интеллектуальными искусственными системами,

когда-либо созданных человеком. Эксплуатационное

обслуживание САПР должно охватывать ее аппаратные и

программные средства.

В-третьих, САПР - это системы преобразования

информации, причем цифровые системы, поэтому, в отличие от

систем, осуществляющих преобразование видов энергии, состава

и формы материала, для них наряду с понятием

работоспособности, т.е. готовности выполнять предусмотренные

техническими условиями преобразования данных, существует

понятие достоверности функционирования, определяющейся

степенью безошибочности ее работы. Ошибки в работе различных

устройств САПР, прежде всего ЭВМ, могут не только искажать

конкретные результаты выполнения проектных процедур,

процедур ввода-вывода и преобразования данных, но и приводит

к искажению хранимой в ее памяти информации, которую следует

рассматривать как составную часть системы.

В-четвертых САПР - это человеко-машинная система. При

этом система может быть многопользовательской, а

взаимодействие между нею и проектировщиком осуществляется в

диалоговом режиме в реальном масштабе времени. Неправильные

действия пользователей и обслуживающего персонала могут

вызвать нарушения (причем часто трудно обнаруживаемые и

устранимые) правильности функционирования системы.

В-пятых, САПР - это объект обслуживания,

функционирующий в условиях действия случайных факторов.

Случайными, заранее незапланированными, являются запросы на

обслуживание, которые передаются по каналам связи между

различными устройствами системы, объемы памяти, время работы

процессора и других устройств ЭВМ и САПР, необходимых для

обслуживания этих запросов. Случайными также являются

нарушения работоспособности системы из-за возникновения

различных неисправностей.

В-шестых САПР - это объект обслуживания с очень сложным

описанием и большим объемом технической документации. Как

сложная система, САПР требует многоуровневого описания как

всей системы в целом, так и отдельных ее компонентов - на

уровне структур, функциональных схем, временных диаграмм,

микропрограмм, алгоритмов, программ и т.д. Эффективность

эксплуатационного обслуживания во многом зависит от

структуры, полноты и качества эксплуатационной документации,

удобства ее использования при проведении работ.

Эксплуатационное обслуживание сопровождает САПР на

протяжении всей ее "жизни", от момента изготовления до

снятия с эксплуатации.

В общем случае можно выделить следующие виды

обслуживания САПР: хранение, установку, наладку на месте

эксплуатации, ввод в эксплуатацию и обслуживание при

нормальной работе, которое в свою очередь подразделяется на

планово-профилактические работы, контроль работоспособности

диагностирование и устранение неисправностей (ремонт),

обслуживание программного обеспечения и информационных баз.

Сложность САПР как объекта эксплуатационного

обслуживания требует его правильной организации, подготовки

специалистов по эксплуатационному обслуживанию и придания

системам специального свойства высокой степени

обслуживаемости, т.е. приспособленности к процессам

обслуживания.

Степень обслуживаемости тем выше, чем меньше количество

и ниже квалификация труда, затрачиваемого на эксплуатацию

системы. Повышение степени обслуживаемости САПР достигается

с помощью специальных аппаратных и программных средств,

автоматизирующих отдельные процессы обслуживания, в том

числе средств автоматического контроля правильности работы,

автоматизации поиска неисправностей (диагностики неисправных

элементов, автоматизации профилактических испытаний,

накопления и обработки информации о нарушениях нормального

процесса работы при эксплуатации системы.

2. Организация системы автоматического диагностирования АРМ.

Персональный вычислителльный комплекс "Электроника

МС0585" (сокращенно ПВК МС0585) представляет собой

персональный компьютер: функционально законченный

вычислительный комплекс, состоящий из аппаратных и

программных средств и рассчитанный на одного пользователя

[7]. Технические аредства ПВК имеют модульную структуру и

включают в себя сл$дующий набор устройств:

1. Системный модуль, объединяющий с помощью внутренней

магистрали такие основные блоки, как центральный процессор,

построенный на основе микропроцессорного набора из четырех

БИС серии К 1811; блок ОЭУ емкостью 256 Кбайт; блок ПЭУ

емкостью 16 Кбайт, содержащий диагностическую программу

"Внутренний автотест"; контроллер прерываний, управляющий

прерыванием программы от различных блоков системного модуля

и других функциональных модулей ПВК; интерфейс клавиатуры,

осуществляющий связь ЦП с блоком клавиатуры; интерфейс

печатающего устройства; интерфейс коммуникаций, который

может быть использован для связи ПВК с другими ПВК или ЭВМ;

таймер. Внутренняя магистраль системного модуля через

специальный двунаправленный буферный усилитель соединяется с

системной магистралью, объединяющей все остальные

функциональные модули ПВК.

2. Модуль видеоконтроллера, служащий для управления

выводом алфавитно-цифровой и графической информации на экран

электронно-лучевой трубки видеомонитора.

3. Модуль контроллера НГМД, служащий для управления

встроенным малогабаритным накопителем на жестких дисках.

4. Модуль контроллера НТМД, служащий для управления

встроенными накопителями на гибких магнитных дисках.

5. Блок клавиатуры МС 7004, используемый для ввода в

ПВК команд оператора.

6. НМД типа "винчестер" МС 5401 емкостью 5 Мбайт на

носителях диаметром 133 мм со скоростью обмена 5 Мбит/с.

7. Два НГМД МС 5305 общей емкостью 800 Кбайт на носителях

диаметром 133 мм со скоростью обмена 250 Кбит/с.

8. Видеомонитор, позволяющий формировать изображение на

экране электронно-лучевой трубки из 960 элементов по

горизонтали и 240 элементов по вертикали.

На основе ПВК МС 0585 построено автоматизированное

рабочее место проектировщика электронной техники

"Электроника МС 0302"; которое может использоваться как

автономно, так и в комплексе с САПР "Кулон-4".

Система диагностирования ПВК МС 0585 состоит из

аппаратных средств, совмещенных с аппаратными средствами

ПВК, и набора программ технического обслуживания.

Диагностическое ядро на различных этапах процесса

диагностирования образуется из аппаратуры центрального

процессора и других блоков системного модуля. В качестве

устройства ввода диагностической информации могут

использоваться блок ПЗУ системного модуля и НГМД, в качестве

устройства выдачи результатов диагностирования -

видеомонитор и светодиодное табло на задней панели

системного конструктивного блока ПВК.

В состав программ технического обслуживания входят

следующие программы: дискетный вариант операционной системы

ПРОС, используемые для загрузки и управления выполнением

тестовых программ, размещенных на дискетах; размещенная в

ПЗУ системного модуля тестовая программа "Внутренний

автотест"; размещенные на дискетах тестовые программы:

проверка системного блока, проверка клавиш клавиатуры,

Страницы: 1, 2


Рекомендуем

Опрос

Какой формат работ для вас удобней?

doc
pdf
djvu
fb2
chm
txt
другой


Результаты опроса
Все опросы